Ảnh hưởng của thông số quá trình tới độ cứng tế vi của lớp mạ Composite

Phan Quang Thế và cs<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 78(02): 3 - 7<br /> <br /> ẢNH HƢỞNG CỦA THÔNG SỐ QUÁ TRÌNH<br /> TỚI ĐỘ CỨNG TẾ VICỦA LỚP MẠ COMPOSITE<br /> Phan Quang Thế*, Nguyễn Đăng Bình, Trần Minh Đức, Lý Việt Anh<br /> Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - ĐH Thái Nguyên<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Một trong những biện pháp để tăng khả năng chống mòn của lớp mạ composite trên nền Ni là thay<br /> đổi thông số quá trình để tăng độ cứng tế vi của lớp mạ. Kết quả nghiên cứu mạ composite Al 2O3<br /> và TiO2 trên nền Ni chỉ ra rằng độ cứng tế vi của lớp mạ composite phụ thuộc đáng kể vào tốc độ<br /> khuấy, mật độ dòng điện và nhiệt độ của dung dịch điện phân. Thay đổi các thông số này trong<br /> quá trình mạ có thể tạo đƣợc lớp mạ composite có độ cứng tế vi gấp hơn 2 lần so với lớp độ cứng<br /> tế vi của lớp mạ Ni thông thƣờng.<br /> Từ khóa: Mạ composite; Ni-Al2O3; Thông số mạ composite; Vận tốc khuấy; Độ cứng tế vi<br /> <br /> <br /> MỞ ĐẦU<br /> Mạ composite nhằm tạo ra lớp mạ trên nền<br /> kim loại, hợp kim, chất dẻo. Lớp mạ<br /> composite trên nền Ni có cơ tính đặc biệt<br /> nhằm tăng khả năng làm việc của chi tiết máy<br /> trong điều kiện mòn và ăn mòn. Nguyên lý và<br /> cơ chế mạ composite đƣợc nêu rõ trong các<br /> tài liệu tham khảo [1]. Các thông số quá trình<br /> mạ composite nhƣ mật độ dòng điện, chế độ<br /> xung, tốc độ khuấy, nhiệt độ dung dịch điện<br /> phân, độ pH có ảnh hƣởng trực tiếp đến cấu<br /> trúc và cơ tính của lớp mạ composite [2].<br /> Mật độ dòng điện đƣợc xác định theo công<br /> thức sau: CE = 100.WAct/WTheo<br /> - CE là mật độ dòng điện<br /> - WAct là khối lƣợng thực của lớp mạ<br /> - WTheo là khối lƣợng mạ lý tƣởng tính theo<br /> định luật Faraday<br /> Mật độ dòng điện có thể là một thông số đƣợc<br /> khảo sát rộng nhất. Mật độ dòng điện có ảnh<br /> hƣởng rất ít hoặc gần nhƣ không có ảnh<br /> hƣởng đến số các hạt bám vào lớp mạ. Đối<br /> với hệ Ni-TiO2 ở tốc độ khuấy cao thì điểm<br /> cực đại của thành phần các hạt bám vào lớp<br /> mạ sẽ dịch chuyển về phía mật độ dòng điện<br /> cao. Tƣơng tự với hệ Cr-Al2O3 thì khi mật độ<br /> các hạt trung tính trong bể mạ tăng lên thì một<br /> điểm cực tiểu đƣợc tạo nên về phía mật độ<br /> dòng điện thấp [2].<br /> <br /> <br /> Tel: 0912064824; Email: phanqthe@tnut.edu.vn<br /> <br /> Ngoài việc vận chuyển các hạt, việc khuấy<br /> cũng có tác dụng giữ các hạt lơ lửng và ổn<br /> định sự lơ lửng của các hạt này. Cả việc khuấy<br /> dung dịch điện phân và trộn hạt cứng với dung<br /> dịch điện phân đều có tác dụng làm tan các cục<br /> do các hạt trung tính vón lại. Để tạo nên sự<br /> đồng đều cho lớp mạ, dung dịch huyền phù<br /> cần chứa những hạt mịn phân tán [3,4].<br /> Ảnh hƣởng của nhiệt độ dƣờng nhƣ khác<br /> nhau đối với các hệ mạ composite. Với hệ NiAl2O3, ảnh hƣởng của nhiệt độ tới phần trăm<br /> các hạt tham gia vào lớp mạ là không đáng<br /> kể. Tuy nhiên, thành phần graphite trong lớp<br /> mạ Cr tăng lên cùng nhiệt độ tới 50C. Trong<br /> khi đó Cr- Al2O3 thì ngƣợc lại hoàn toàn<br /> nghĩa là các hạt cứng tham gia vào lớp mạ<br /> giảm khi tăng nhiệt độ tới 50C. Trong cả hai<br /> trƣờng hợp tác dụng của nhiệt độ khi tăng<br /> trên 50C có thể bỏ qua. Đối với hệ Ni-V2O5<br /> thành phần hạt cứng tham gia vào lớp mạ là<br /> lớn nhất ở 50C. Phần trăm khối lƣợng các<br /> hạt cứng tham gia vào lớp mạ Cu giảm liên<br /> tục khi tăng nhiệt độ [3,5].<br /> Ảnh hƣởng của tốc độ khuấy, mật độ dòng<br /> điện, nhiệt độ mạ đến độ cứng tế vi của lớp<br /> mạ composite Al2O3 và TiO2 trên nền Ni<br /> trong điều kiện phòng thí nghiệm tại trƣờng<br /> Đại học Kỹ thuật Công nghiệp đƣợc trình<br /> bày dƣới đây.<br /> THÍ NGHIỆM<br /> Thiết bị thí nghiệm<br /> Thiết bị mạ composite trên nền Ni do nhóm<br /> nghiên cứu tự thiết kế và chế tạo bao gồm bể<br /> chứa dung dịch điện phân dung tích 60 lít, hệ<br /> 3<br /> <br /> Phan Quang Thế và cs<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> thống gia nhiệt tự động đóng ngắt điện có thể<br /> nâng và ổn định nhiệt độ của dung dịch tới<br /> 80C, hệ thống điều khiển tự động cung cấp<br /> dòng một chiều xung hoặc liên tục cho bể mạ,<br /> hệ thống khuấy cơ học có thể điều chỉnh vô<br /> cấp tốc độ khuấy từ 10 v/p đến 350 v/p.<br /> Hóa chất<br /> Các hóa chất sử dụng cho quá trình mạ<br /> composite Ni liệt kê trong bảng 1.<br /> Sodium dodecyl sulfate đƣợc sử dụng là chất<br /> phụ gia để tăng hoạt tính bề mặt của các hạt<br /> trung tính. Hạt trung tính sử dụng trong thí<br /> nghiệm là Al2O3 với cỡ hạt  1 m, TiO2 với cỡ<br /> hạt  300 nm và có chung hàm lƣợng là 50g/l.<br /> Chế độ và quá trình chuẩn bị<br /> Quá trình mạ đƣợc thực hiện với độ pH của<br /> dung dịch trong khoảng từ 4  4,5 (độ pH<br /> đƣợc điều chỉnh bằng cách cho thêm NH3<br /> hoặc axit HCl loãng); tần số xung sử dụng<br /> trong thí nghiệm là 200 Hz; tỷ lệ xung thuận/<br /> nghịch là 80%.<br /> a. Chế độ mạ Ni-Al2O3<br /> - Thay đổi tốc độ khuấy từ 140 v/p đến 312 v/p<br /> Nhiệt độ mạ 40C, mật độ dòng điện 5A/ dm2.<br /> - Thay đổi mật độ dòng điện: 3A/dm2,<br /> 5A/dm2, 7A/dm2<br /> Nhiệt độ mạ 40C, tốc độ khuấy 210 v/p.<br /> - Thay đổi nhiệt độ mạ: 35C, 40C, 45C, 50C<br /> Mật độ dòng điện 5A/dm2, tốc độ khuấy 210 v/p.<br /> b. Chế độ mạ Ni-TiO2<br /> - Thay đổi tốc độ khuấy từ 140 v/p đến 245 v/p<br /> Nhiệt độ mạ 40C, mật độ dòng điện 5A/ dm2.<br /> <br /> 78(02): 3 - 7<br /> <br /> - Thay đổi mật độ dòng điện: 3A/dm2,<br /> 5A/dm2, 7A/dm2<br /> Nhiệt độ mạ 40C, tốc độ khuấy 210 v/p.<br /> - Thay đổi nhiệt độ mạ: 35C, 40C, 45C<br /> Tốc độ khuấy 210 v/p, mật độ dòng điện<br /> 5A/dm2.<br /> Trƣớc khi mạ dung dịch huyền phù đƣợc<br /> khuấy bằng máy khuấy siêu âm SW3H của<br /> Thụy sỹ trong 30 phút, sau đó khuấy cơ học<br /> trong bể mạ trong 6 giờ.<br /> Mẫu mạ composite là thép 09CrSi, tôi đạt độ<br /> cứng HRC = 58-60, dạng hình trụ kích thƣớc<br /> d = 26 mm, h = 10 mm đƣợc đánh bóng, sau<br /> đó làm sạch, rửa trong bể hỗn hợp axít loãng<br /> ở nhiệt độ môi trƣờng trƣớc khi mạ. Trong<br /> quá trình mạ, dung dịch huyền phù đƣợc<br /> khuấy cơ học với tốc độ nêu trên trong thời<br /> gian 1,5 giờ. Sau khi mạ, mẫu đƣợc rửa trong<br /> nƣớc chảy, sau đó đƣợc rửa siêu âm trong<br /> nƣớc cất khoảng 10 phút.<br /> KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM<br /> Chiều dày lớp mạ trên chi tiết đo trên kính<br /> hiển vi quang học đạt đƣợc từ 50m  70 m.<br /> Mẫu đƣợc mài trên giấy nháp cỡ 800, 1000,<br /> 1200 sau đó đánh bóng trên máy đánh bóng<br /> kim loại học của Đài Loan bằng bột kim<br /> cƣơng 1 m sau đó tẩm thực trong dung dịch<br /> Nital 2% trong thời gian 1 phút. Độ cứng tế vi<br /> của lớp mạ đƣợc đo trên máy đo độ cứng tế vi<br /> Future fm 700e của Nhật, tải trọng 10 gram<br /> cho kết quả trên bảng 2, 3, 4.<br /> a. Lớp mạ composite Ni-Al2O3<br /> <br /> Bảng 1. Các hóa chất sử dụng cho quá trình mạ composite Al2O3 –Ni và TiO2-Ni<br /> NiSO4.6H2O<br /> (g/l)<br /> 300<br /> <br /> Hóa chất<br /> Hàm lƣợng<br /> <br /> NiCl2.6H2O<br /> (g/l)<br /> 50<br /> <br /> H3BO3<br /> (g/l)<br /> 40<br /> <br /> Sodium dodecyl<br /> sulfate (g/l)<br /> 0,1<br /> <br /> Bảng 2. Độ cứng tế vi của lớp mạ Ni-Al2O3, khi thay đổi tốc độ khuấy từ 140 v/p đến 312 v/p, nhiệt độ mạ<br /> 40C, mật độ dòng điện 5A/ dm2.<br /> <br /> 4<br /> <br /> Lần đo<br /> <br /> Ni<br /> <br /> 1<br /> 2<br /> 3<br /> Trung bình<br /> <br /> 154<br /> 184<br /> 170<br /> 170<br /> <br /> Ni-Al2O3<br /> 140 v/p<br /> 225<br /> 230<br /> 200<br /> 218<br /> <br /> Ni-Al2O3<br /> 175 v/p<br /> 280<br /> 260<br /> 290<br /> 273<br /> <br /> Ni-Al2O3<br /> 210 v/p<br /> 280<br /> 270<br /> 270<br /> 273<br /> <br /> Ni-Al2O3<br /> 245 v/p<br /> 300<br /> 300<br /> 310<br /> 303<br /> <br /> Ni-Al2O3<br /> 278 v/p<br /> 300<br /> 250<br /> 220<br /> 256<br /> <br /> Ni-Al2O3<br /> 312 v/p<br /> 200<br /> 210<br /> 310<br /> 240<br /> <br /> Phan Quang Thế và cs<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 78(02): 3 - 7<br /> <br /> Bảng 3. Độ cứng tế vi của lớp mạ Ni-Al2O3, khi thay đổi mật độ dòng điện: 3A/dm2, 5A/dm2, 7A/dm2,<br /> nhiệt độ mạ 40C, tốc độ khuấy 210 v/p.<br /> Lần đo<br /> <br /> Ni<br /> <br /> 1<br /> 2<br /> 3<br /> Trung bình<br /> <br /> 154<br /> 184<br /> 170<br /> 170<br /> <br /> Ni-Al2O3<br /> 3A/dm2<br /> 250<br /> 210<br /> 160<br /> 206<br /> <br /> Ni-Al2O3<br /> 5A/dm2<br /> 280<br /> 270<br /> 270<br /> 273<br /> <br /> Ni-Al2O3<br /> 7A/dm2<br /> 170<br /> 200<br /> 200<br /> 190<br /> <br /> Bảng 4. Độ cứng tế vi của lớp mạ Ni-Al2O3, khi thay đổi nhiệt độ mạ 35C, 40C, 45C, 50C, mật độ<br /> dòng điện 5A/dm2, tốc độ khuấy 210 v/p.<br /> Lần đo<br /> <br /> Ni<br /> <br /> 1<br /> 2<br /> 3<br /> Trung bình<br /> <br /> 154<br /> 184<br /> 170<br /> 170<br /> <br /> Ni-Al2O3<br /> 35C<br /> 300<br /> 160<br /> 160<br /> 206<br /> <br /> Ni-Al2O3<br /> 40C<br /> 280<br /> 270<br /> 270<br /> 273<br /> <br /> Ni-Al2O3<br /> 45C<br /> 420<br /> 380<br /> 350<br /> 383<br /> <br /> Ni-Al2O3<br /> 50C<br /> 290<br /> 300<br /> 280<br /> 290<br /> <br /> Bảng 5. Độ cứng tế vi của lớp mạ composite Ni-TiO2 khi thay đổi tốc độ khuấy từ 140 v/p đến 245 v/p,<br /> nhiệt độ mạ 40C, mật độ dòng điện 5A/ dm2.<br /> Lần đo<br /> <br /> Ni<br /> <br /> 1<br /> 2<br /> 3<br /> Trung bình<br /> <br /> 154<br /> 184<br /> 170<br /> 170<br /> <br /> Ni-TiO2<br /> 140 v/p<br /> 240<br /> 235<br /> 222<br /> 232<br /> <br /> Ni-TiO2<br /> 175 v/p<br /> 250<br /> 230<br /> 250<br /> 243<br /> <br /> Ni-TiO2<br /> 210 v/p<br /> 225<br /> 240<br /> 230<br /> 230<br /> <br /> Ni-TiO2<br /> 245 v/p<br /> 160<br /> 213<br /> 200<br /> 191<br /> <br /> Bảng 6. Độ cứng tế vi của lớp mạ composite Ni-TiO2 khi thay đổi mật độ dòng điện: 2A/dm2, 3A/dm2,<br /> 5A/dm2, 7A/dm2 nhiệt độ mạ 40C, tốc độ khuấy 210 v/p.<br /> Lần đo<br /> <br /> Ni<br /> <br /> 1<br /> 2<br /> 3<br /> Trung bình<br /> <br /> 154<br /> 184<br /> 170<br /> 170<br /> <br /> Ni-TiO2<br /> 2A/dm2<br /> 270<br /> 300<br /> 290<br /> 286<br /> <br /> Ni-TiO2<br /> 3A/dm2<br /> 300<br /> 350<br /> 300<br /> 316<br /> <br /> Ni-TiO2<br /> 5A/dm2<br /> 225<br /> 240<br /> 230<br /> 230<br /> <br /> Ni-TiO2<br /> 7A/dm2<br /> 270<br /> 260<br /> 290<br /> 273<br /> <br /> Bảng 7. Độ cứng tế vi của lớp mạ composite Ni-TiO2 khi thay đổi nhiệt độ mạ: 35C, 40C, 45C, tốc độ<br /> khuấy 210 v/p, mật độ dòng điện 5A/dm2.<br /> Lần đo<br /> <br /> Ni<br /> <br /> 1<br /> 2<br /> 3<br /> Trung bình<br /> <br /> 154<br /> 184<br /> 170<br /> 170<br /> <br /> Ni-TiO2<br /> 30C<br /> 270<br /> 260<br /> 250<br /> 260<br /> <br /> b. Lớp mạ composite Ni-TiO2<br /> Các kết quả đo độ cứng tế vi HV10 đối với lớp<br /> mạ composite Al2O3, TiO2 cho thấy tốc độ<br /> khuấy, mật độ dòng điện và nhiệt độ dung<br /> dịch mạ có ảnh hƣởng đáng kể tới độ cứng tế<br /> vi của lớp mạ composite.<br /> <br /> Ni-TiO2<br /> 35C<br /> 330<br /> 380<br /> 330<br /> 346<br /> <br /> Ni-TiO2<br /> 40C<br /> 225<br /> 240<br /> 230<br /> 230<br /> <br /> Ni-TiO2<br /> 45C<br /> 300<br /> 350<br /> 300<br /> 316<br /> <br /> PHÂN TÍCH KẾT QUẢ<br /> Từ các kết quả thí nghiệm cho thấy ảnh<br /> hƣởng của tốc độ khuấy đến độ cứng tế vi của<br /> lớp mạ composite là đáng kể tuy nhiên mức<br /> độ ảnh hƣởng là khác nhau.<br /> Ảnh hƣởng của tốc khuấy, với lớp mạ NiAl2O3, khi tăng tốc độ khuấy từ 140 v/p độ<br /> 5<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> Độ cứng tế vi lớp mạ composite phụ thuộc<br /> tốc độ khuấy<br /> <br /> Độ cứng tế vi HV10<br /> <br /> 350<br /> 300<br /> 250<br /> 200<br /> <br /> Ni-Al2O3<br /> <br /> 150<br /> <br /> Ni-TiO2<br /> <br /> 100<br /> 50<br /> 0<br /> 140 v/p 175 v/p 210 v/p 245 v/p 278 v/p 312 v/p<br /> Tốc độ khuấy<br /> <br /> Hình 1. Mối quan hệ giữa độ cứng tế vi của<br /> lớp mạ composite và tốc độ khuấy<br /> <br /> 6<br /> <br /> 78(02): 3 - 7<br /> <br /> Độ cứng tế vi lớp mạ composite phụ thuộc<br /> vào mật độ dòng điện<br /> 350<br /> Độ cứng tế vi HV10<br /> <br /> cứng tăng dần từ HV10=218, đạt cực đại tại<br /> tốc độ 245 v/p với HV10= 303 sau đó giảm<br /> đến HV10=240 tại tốc độ khuấy 312 v/p. Với<br /> lớp mạ Ni-TiO2, khi tăng tốc độ khuấy từ 140<br /> v/p độ cứng tăng từ HV10=232, đạt cực đại tại<br /> tốc độ 175 v/p với HV10=243 sau đó giảm đến<br /> HV10=191 tại tốc độ khuấy 245 v/p (Hình 1).<br /> Ảnh hƣởng của mật độ dòng điện, với lớp mạ<br /> Ni-Al2O3, khi tăng mật độ dòng điện từ<br /> 3A/dm2 đến 7A/dm2 độ cứng tăng từ<br /> HV10=206 đạt giá trị cực đại HV10=273 tại mật<br /> độ dòng điện 5A/dm2 sau đó giảm đến giá trị<br /> HV10=190. Với lớp mạ Ni-TiO2, độ cứng tế vi<br /> đạt giá trị cực đại HV10=316 tại mật độ dòng<br /> điện 3A/dm2 và giảm đến HV10=273 tại mật độ<br /> dòng điện 7A/dm2 (Hình 2).<br /> Về ảnh hƣởng của nhiệt độ, đối với lớp mạ<br /> Ni-Al2O3, trong dải nhiệt độ từ 35C đến<br /> 50C, độ cứng tế vi đạt giá trị cực đại<br /> HV10=383 tại nhiệt độ 45C. Tuy nhiên với<br /> lớp mạ Ni-TiO2, độ cứng tế vi đạt giá trị cực<br /> đại HV10=346 tại nhiệt độ 35C (Hình 3).<br /> Các kết quả thí nghiệm cho thấy ảnh hƣởng<br /> của nhiệt độ mạ đến độ cứng tế vi là lớn nhất,<br /> thay đổi nhiệt độ trong khoảng nói trên có thể<br /> tăng độ cứng lên 125% đối với lớp mạ NiAl2O3 và 104% đối với lớp mạ Ni-TiO2. Đối<br /> với lớp mạ Ni-Al2O3, ảnh hƣởng của tốc độ<br /> khuấy đến độ cứng tế vi lớn hơn của mật độ<br /> dòng điện (78% và 43% với lớp mạ TiO2).<br /> Tuy nhiên, đối với lớp mạ Ni-TiO2, ảnh<br /> hƣởng của mật độ dòng điện đến độ cứng tế<br /> vi lớn hơn ảnh hƣởng của tốc độ khuấy (86%<br /> và 60% đối với lớp mạ Al2O3).<br /> <br /> 300<br /> 250<br /> 200<br /> <br /> Ni-Al2O3<br /> <br /> 150<br /> <br /> Ni-TiO2<br /> <br /> 100<br /> 50<br /> 0<br /> 2A/dm2<br /> <br /> 3A/dm2<br /> <br /> 5A/dm2<br /> <br /> 7A/dm2<br /> <br /> Mật độ dòng điện<br /> <br /> Hình 2. Mối quan hệ giữa độ cứng tế vi<br /> của lớp mạ composite và mật độ dòng điện<br /> Độ cứng tế vi lớp mạ composite phụ thuộc<br /> vào nhiệt độ<br /> <br /> Độ cứng tế vi HV10<br /> <br /> Phan Quang Thế và cs<br /> <br /> 450<br /> 400<br /> 350<br /> 300<br /> 250<br /> 200<br /> 150<br /> 100<br /> 50<br /> 0<br /> <br /> Ni-Al2O3<br /> Ni-TiO2<br /> <br /> 30 độ C<br /> <br /> 35 độ C<br /> <br /> 40 độ C<br /> <br /> 45 độ C<br /> <br /> 50 độ C<br /> <br /> Nhiệt độ<br /> <br /> Hình 3: Mối quan hệ giữa độ cứng tế vi<br /> của lớp mạ composite và nhiệt độ mạ<br /> <br /> Độ cứng tế vi của lớp mạ composite tăng lên<br /> thể hiện sự tham gia nhiều hơn của các hạt<br /> trung tính vào lớp mạ. Do độ cứng tế vi của<br /> lớp mạ có liên hệ mật thiết với mật độ các hạt<br /> trung tính tham gia vào lớp mạ nên có thể sử<br /> dụng kết quả đo độ cứng tế vi của lớp mạ để<br /> đánh giá mật độ các hạt trung tính tham gia<br /> vào lớp mạ. Trong một số nghiên cứu trƣớc<br /> đây tốc độ khuấy là thông số ảnh hƣởng mạnh<br /> đến mật độ các hạt trung tính tham gia vào lớp<br /> mạ do tác dụng duy trì các hạt trung tính với<br /> mật độ cao lơ lửng sát bề mặt của cathode<br /> [2,3]. Mật độ dòng điện ít ảnh hƣởng tới mật<br /> độ các hạt tham gia vào lớp mạ hơn và sau đó<br /> là nhiệt độ, độ pH [4,5]. Các kết quả nghiên<br /> cứu cho thấy ảnh hƣởng của nhiệt độ tới độ<br /> cứng tế vi của lớp mạ là lớn nhất (có thể tăng<br /> độ cứng của lớp mạ Al2O3 lên tới 125%), sau<br /> đó đến mật độ dòng điện và nhiệt độ mạ. Tuy<br /> nhiên ảnh hƣởng của các thông số nói trên đến<br /> độ cứng tế vi là khác nhau đối với các lớp mạ<br /> composite khác nhau trên nền Ni (mức độ ảnh<br /> <br /> Phan Quang Thế và cs<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> hƣởng của cùng một thông số nhƣ mật độ dòng<br /> điện có thể chênh lệch tới 34%). Sự khác nhau<br /> giữa các kết quả nghiên cứu trƣớc đây về tính<br /> chất của lớp mạ composite so với nghiên cứu<br /> này có thể là do sự khác nhau của từng hệ mạ<br /> composite cụ thể. Ảnh hƣởng của độ pH đến<br /> độ cứng tế vi là không đáng kể nên độ pH<br /> đƣợc giữ bằng hằng số trong nghiên cứu này.<br /> KẾT LUẬN<br /> Để tăng khả năng chống mòn của bề mặt tiếp<br /> xúc làm việc trong môi trƣờng ăn mòn, tăng<br /> độ cứng tế vi của lớp bề mặt là một giải pháp<br /> hữu hiệu. Thay đổi các thông số của quá trình<br /> mạ nhƣ tốc độ khuấy, mật độ dòng điện, nhiệt<br /> độ mạ dẫn đến những thay đổi đáng kể về độ<br /> cứng tế vi của lớp mạ composite Ni-Al2O3 và<br /> Ni-TiO2. Nhiệt độ có ảnh hƣởng lớn nhất đến<br /> độ cứng tế vi của lớp mạ composite (có thể<br /> tăng độ cứng đến 125%) sau đó là tốc độ<br /> khuấy và mật độ dòng điện (có thể tăng độ<br /> cứng đến 86%). Đây là những kết quả có ý<br /> <br /> 78(02): 3 - 7<br /> <br /> nghĩa to lớn trong việc nâng cao khả năng<br /> chống mòn của bề mặt tiếp xúc.<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> [1].Indira Rajagopal., “Composite Coatings”,<br /> Surface Modification Technologies” Marcel<br /> Dekker, Inc, New York, 1989.<br /> [2].Hovestad. A, Janssen. L.J.J., Electrochemical<br /> Co-deposition of Inert Particles in a Metallic<br /> Matrix, Journal of Applied Electrochemistry, Vol.<br /> 25, pp. 519-527, (1995).<br /> [3].R. C. Agarwala and Vijaya Agarwala;<br /> Electroless alloy/composite coatings: A review;<br /> Sadhana Vol. 28, Parts 3 & 4, pp.475-493,<br /> June/August 2003.<br /> [4].Gang Wu, Ning Li, Derui Zhou, Kurachi<br /> Mitsuo; Electrodeposited Co-Ni-Al2O3 composite<br /> coatings; Surface and Coatings Technology, 176,<br /> 157-164, 2004.<br /> [5].Hovestad. A, Janssen. L.J.J., Electrochemical<br /> Codeposition of Inert Particles in a Metallic<br /> Matrix, Journal of Applied Electrochemistry, Vol.<br /> 25, pp. 519-527, (1995).<br /> <br /> ABSTRACT<br /> EFFECTS OF PROCESS PARAMETERS<br /> ON THE MICRO-HARDNESS OF COMPOSITE COATINGS<br /> Phan Quang The, Nguyen Dang Binh, Tran Minh Đuc, Ly Viet Anh<br /> Thai Nguyen University of Technology - TNU<br /> <br /> One of the solutions to enhance the wear resistance of the composite coatings layer based on<br /> Nickel matrix. The research results of Ni-Al2O3and Ti-TiO2showed that the micro-hardness of the<br /> composite coating depends considerably on mixing velocity, current density and the temperature<br /> of electrolyze. The variation of these parameters in electroplating process can produce the<br /> composite coating with the micro-hardness increasing more than 2 times compared with normal Ni<br /> coating layer.<br /> Key words: Composite Coating; Ni-Al2O3; Composite process Parameters; Mixing velocity;<br /> Micro-hardness<br /> <br /> <br /> <br /> Tel: 0912064824; Email: phanqthe@tnut.edu.vn<br /> <br /> 7<br /> <br />